(57)【要約】  高輝度かつ長寿命の積層型有機エレクトロルミネッセント素子を提供することを目的とする。  本発明の有機エレクトロルミネッセント素子は、陽極２と陰極５との間に、少なくとも１つの有機発光層を含む発光ユニット３が複数個積層され、各発光ユニット間に連結層４が挟持された構成を有する。連結層は、陽極側から順に、アルカリ金属，アルカリ土類金属，希土類金属、これらの金属の合金、およびこれらの金属の化合物からなる群から選択される少なくとも１つを含む電子発生輸送部４−１−ａ、中間層４−１−ｂ、およびホール発生輸送部４−１−ｃが積層されている。  第１の実施形態において、前記中間層４−１−ｂは電気絶縁性である非半導体物質を含有する層であり、その比抵抗は１．０×１０２Ω・ｃｍ〜１．０×１０９Ω・ｃｍであることが好ましい。
2011010696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、少なくとも１つの有機発光層を含む発光ユニットが複数個積層され、各発光ユニット間に連結層が挟持された有機エレクトロルミネッセント素子において、
前記連結層は、陽極側から順に、
アルカリ金属，アルカリ土類金属，希土類金属、これらの金属の合金、およびこれらの金属の化合物からなる群から選択される少なくとも１つを含む電子発生輸送部、
比抵抗が１．０×１０２Ω・ｃｍ〜１．０×１０９Ω・ｃｍである非半導体物質を含有する層、および
ホール発生輸送部、
が積層されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項２】
電気絶縁性である前記非半導体物質の比誘電率が２以上、４．５以下である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項３】
前記ホール発生輸送部が、一般式（Ｉ）で表されるアザトリフェニレン誘導体を含有する、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【化１】
2011010696.tif 000018
（Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、水素、ニトリル、ニトロ、スルホニル、スルホキシド、トリフルオロメチル、エステル、アミド、置換または無置換アリール、置換または無置換ヘテロアリール、置換または無置換アルキルからなる群から選択される。隣接するＲｎ（ｎ＝１〜６）は環状構造を通じて互いに結合していてもよい。）
【請求項４】
前記非半導体物質を含有する層が、非半導体物質および、下記一般式（Ｉ）で表されるアザトリフェニレン誘導体を含有する混合層である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【化２】
2011010696.tif 000019
（Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、水素、ニトリル、ニトロ、スルホニル、スルホキシド、トリフルオロメチル、エステル、アミド、置換または無置換アリール、置換または無置換ヘテロアリール、置換または無置換アルキルからなる群から選択される。隣接するＲｎ（ｎ＝１〜６）は環状構造を通じて互いに結合していてもよい。）
【請求項５】
前記混合層中において、前記非半導体物質の含有量が１０重量％以上である、請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項６】
前記ホール発生輸送部が、ホール注入能力を有する金属酸化物を含有する、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項７】
前記金属酸化物が、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化マンガン、酸化タングステン及び酸化バナジウムからなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記非半導体物質を含有する層が、前記非半導体物質と前記ホール注入能力を有する金属酸化物とを含有する混合層である、請求項６または７に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項９】
前記混合層中において、非半導体物質の含有量が１０重量％以上であり、かつ、ホール注入能力を有する金属酸化物として、三酸化モリブデンが１０重量％以上含まれる、請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項１０】
前記ホール発生輸送部が、ホール注入能力を有する金属酸化物と、ホール輸送性材料との混合層である、請求項６〜９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項１１】
前記ホール輸送性材料が、アリールアミン化合物である、請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項１２】
陽極と陰極との間に、少なくとも１つの有機発光層を含む発光ユニットが複数個積層され、各発光ユニットの間に連結層が挟持された有機エレクトロルミネッセント素子において、
前記連結層は、陽極側から順に、
アルカリ金属，アルカリ土類金属，希土類金属、これらの金属の合金、およびこれらの金属の化合物からなる群から選択される少なくとも１つを含む電子発生輸送部、
電荷輸送性有機材料を含有する層、
ホール発生輸送部、
が積層されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項１３】
前記ホール発生輸送部が、一般式（Ｉ）で表されるアザトリフェニレン誘導体を含有する、請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【化３】
2011010696.tif 000020
（Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、水素、ニトリル、ニトロ、スルホニル、スルホキシド、トリフルオロメチル、エステル、アミド、置換または無置換アリール、置換または無置換ヘテロアリール、置換または無置換アルキルからなる群から選択される。隣接するＲｎ（ｎ＝１〜６）は環状構造を通じて互いに結合していてもよい。）
【請求項１４】
前記電荷輸送性有機材料を含有する層が、下記一般式（Ｉ）で示されるアザトリフェニレン誘導体と電荷輸送性有機材料との混合層であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【化４】
2011010696.tif 000021
（Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、水素、ニトリル、ニトロ、スルホニル、スルホキシド、トリフルオロメチル、エステル、アミド、置換または無置換アリール、置換または無置換ヘテロアリール、置換または無置換アルキルからなる群から選択される。隣接するＲｎ（ｎ＝１〜６）は環状構造を通じて互いに結合していてもよい。）
【請求項１５】
前記ホール発生輸送部が、ホール注入能力のある金属酸化物層である、請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項１６】
前記ホール注入能力のある金属酸化物層を形成する金属酸化物が、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化マンガン、酸化タングステン及び酸化バナジウムからなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】
前記電荷輸送性有機材料を含有する層が、電荷輸送性有機材料と前記金属酸化物とを含む混合層であることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を含むディスプレイ装置。
【請求項１９】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を含む照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の有機発光層を備えた有機エレクトロルミネッセント素子に関する。なお、以下において、有機エレクトロルミネッセント素子を「有機ＥＬ素子」または単に「素子」と称することがある。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は電気エネルギーを光エネルギーに変える半導体素子である。近年、有機ＥＬ素子を用いた研究が盛んに行われ、実用化が進んできている。有機ＥＬ素子を構成する有機材料等の改良により、素子の駆動電圧が格段に下げられると共に、発光効率が高められている。市場では有機ＥＬ素子を表示画面に用いたテレビも発売されている。【０００３】
ＥＬ素子のさらなる高輝度化のために、素子に高い電界を加えて電流密度を高めることも行われている。しかしながら、電流密度を高めることにより発生する熱量が増大するために、有機薄膜そのものの劣化を促進する問題がある。この問題を解決するためには、駆動電流を変えることなく、発光輝度を上げるための方策が必要である。【０００４】
これに対し、最近では、有機素子の発光層を複数積層して、直列に接続することで、素子の高輝度化を実現できることが発表されている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、特許文献４では、複数の有機発光ユニット間に五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）等の金属酸化物を含有する電気絶縁性の電荷発生層が配置された積層型有機発光素子が記載されている。一方、特許文献５では、五酸化バナジウムに代えて、三酸化モリブデンを用いた電荷発生層を用いることが提案されている。【０００５】
このような発光ユニット間に電荷発生層が配置された有機発光素子に電界が加えられると、電荷発生層は、陰極側に配置された正孔輸送層に注入され得る正孔と、陽極側に配置された電子輸送層に注入され得る電子とを同時に生じさせる。そのため、複数の発光ユニットは、電荷発生層を介してあたかも直列に接続されているかのようにふるまう。このような積層手法は、Ｍｕｌｔｉ−Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ（ＭＰＥ）と称される。【０００６】
例えば、特許文献３，４では、電荷発生層の陽極側の層として、Ａｌｑ:Ｌｉｑ／Ａｌからなるラジカルアニオン含有層を用いることが開示されている。かかる構成においては、Ａｌのような熱還元性金属によってＬｉｑ中のＬｉイオンが還元され、これがラジカルアニオン発生手段として作用するために、Ａｌｑのような電子輸送性有機物がラジカルアニオン状態で存在し、電子輸送層に注入され得る電子を生じさせる。【０００７】
複数の発光ユニットが接続される構成において、発光ユニット間に配置される層の名称はさまざまであるが、本明細書では、複数の発光ユニットの間に挟持され、両発光ユニットを接続する部分を「連結層」と呼ぶことにする。この「連結層」の構成としては、前記特許文献３，４に開示の構成以外にも、種々の形態が提案されている（例えば特許文献５〜７参照）。連結層が多層構造である場合には、各層の構成や積層順よっては、接続部分に余分な電圧が生じるため、連結層の安定性に欠け、また長寿命への信頼性も得られない原因となる場合がある。【０００８】
例えば、電荷発生層の陽極側に酸化バナジウムが配置される場合、材料の化学量論比が重要になり、組成比が崩れると、不安定な電荷発生層となる。不安定な電荷発生層は、電荷発生層の機能を著しく低下させる。連結層を電荷発生層として安定的に動作させるためには、連結層の陽極側の界面構成がきわめて重要になることが知られている。【０００９】
これに対して、特許文献７では、連結層中の陽極側に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物から構成される層を配置することが開示されている。この酸化物層は、酸化物金属イオンが電子供与性ドーパントとして作用するために、陽極側の発光ユニットへの電子注入効率を向上させる作用を有する。しかしながら、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）のような金属酸化物が形成された場合は、金属イオンが有機層に拡散し易く、素子が短寿命化することが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許１１−３２９７４８号公報
【特許文献２】特許２００３−４５６７６号公報
【特許文献３】特許２００３−２６４０８５号公報
【特許文献４】特開２００３−２７２８６０号公報
【特許文献５】特開２００６−２４７９１号公報
【特許文献６】特開２００８−５３２２２９号公報
【特許文献７】特開２００６−３５１３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記に鑑み、本発明は、複数の発光ユニットが積層された有機ＥＬ素子において、ユニット間に配置される連結層の構成を改善し、信頼性に優れた有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の構成により信頼性に優れた有機ＥＬ素子構造を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１３】
本発明は、陽極２と陰極５との間に、少なくとも１つの有機発光層を含む発光ユニット３が複数個積層され、各発光ユニット間に連結層４が挟持された有機エレクトロルミネッセント素子に関する。連結層４−１は、陽極２側から順に、電子発生輸送部４−１−ａ、中間層４−１−ｂ、およびホール発生輸送部４−１−ｃが積層されている。【００１４】
電子発生輸送部４−１−ａは、アルカリ金属，アルカリ土類金属，希土類金属、これらの金属の合金、およびこれらの金属の化合物からなる群から選択される少なくとも１つを含む。中でも、電子発生輸送部には、リチウム化合物が好適に用いられ、ＬｉＦが最も好適に用いられる。ホール発生輸送部４−１−ｃは、アザトリフェニレン誘導体、あるいは、ホール注入能力を有する金属酸化物を含有することが好ましい。ホール注入能力を有する金属酸化物としては、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化マンガン、酸化タングステン及び酸化バナジウム等が用いられるが、中でも三酸化モリブデンが好適に用いられる。【００１５】
本発明の第１の実施形態において、中間層４−１−ｂは、電気絶縁性である非半導体物質を含有する層である。電気絶縁性である非半導体物質は、比抵抗が、１．０×１０２Ω・ｃｍ〜１．０×１０９Ω・ｃｍであることが好ましい。また、電気絶縁性である非半導体物質は、比誘電率が２以上、４．５以下であることが好ましい。【００１６】
本発明の第２の実施形態において、中間層４−１−ｂは、電荷輸送性有機材料を含有する層である。電荷輸送性有機材料としては、電子輸送性材料、ホール輸送性材料、両極輸送性材料が挙げられる。【００１７】
さらに、本発明は、前記有機エレクトロルミネッセント素子を含むディスプレイ装置、および照明器具に関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の有機ＥＬ素子は、連結層４−１の電子発生輸送部４−１−ａとホール発生輸送部４−１−ｃとの間に中間層４−１−ｂを有するため、電子発生輸送部とホール発生輸送部との相互作用が抑制される。そのために、フッ化リチウムのように、ホール発生輸送材料と強い相互作用を示す物質を電子発生輸送部４−１−ａに用いた場合でも、連結層４が電荷発生層として機能する。当該構成によれば、素子の輝度劣化の抑制が可能であり、長寿命化と信頼性向上を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態にかかる有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。
【図２】参考例１、および参考例２の電圧―電流密度を表すグラフである。
【図３】参考例１、および参考例３の電圧―電流密度を表すグラフである。
【図４】参考例１、および参考例４の電圧―電流密度を表すグラフである。
【図５】実施例１と参考例５の素子の特性を表すグラフである。（１）は電圧―電流密度、（２）は発光効率、（３）は電流効率を表す。
【図６】実施例２と参考例６の素子の特性を表すグラフである。（１）は電圧―電流密度、（２）は発光効率、（３）は電流効率を表す。
【図７】実施例２、および比較例３の電圧―電流密度を表すグラフである。
【図８】実施例２、実施例３−１、実施例３−４および実施例３−５の電圧―電流密度を表すグラフである。
【図９】実施例２、および実施例３−１〜実施例３−５の高電圧領域における電圧―電流密度を表すグラフである。
【図１０】実施例３−４、および参考例６の素子の特性を表すグラフである。（１）は電圧―電流密度、（２）は発光効率、（３）は電流効率を表す。
【図１１】比較例３、および参考例６の素子の特性を表すグラフである。（１）は電圧―電流密度、（２）は発光効率を表す。
【図１２】実施例３−４、比較例３、および参考例６の電圧―電流密度を表すグラフである。
【図１３】実施例４、および参考例６の電圧―電流密度を表すグラフである。
【図１４】実施例１、比較例１、および参考例５の寿命試験結果を表すグラフである。
【図１５】実施例２、比較例３、および参考例６の寿命試験結果を表すグラフである。
【図１６】実施例５、比較例４、および参考例７の素子の特性を表すグラフである。（１）は電圧―電流密度、（２）は発光効率を表す。
【図１７】実施例６、比較例５および参考例８の素子の特性を表すグラフである。（１）は電圧―電流密度、（２）は発光効率を表す。
【図１８】実施例９、実施例１０、比較例８および参考例１０の寿命試験結果を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係わる実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる有機ＥＬ素子の略示断面構成を示している。この図に示す素子は、基板１、陽極２、陽極２の上に順に積層して設けられた複数の発光ユニット３−１，３−２、発光ユニット間に設けられた連結層４−１、および発光ユニット３−２上に積層された陰極５を備えている。なお、図１においては、２つの発光ユニットを有する構成が図示されているが、本発明の素子は、３以上の発光ユニットを有する構成であってもよい。３以上の発光ユニットを有する構成においては、隣接する２つの発光ユニット間のそれぞれに、連結層が設けられていることが好ましい。
【００２１】
有機ＥＬ素子に設けられる基板１については特に制限はなく、公知の基板が使用可能であり、例えば、ガラスのような透明基板、シリコン基板、フレキシブルなフィルム基板などから適宜選択され用いられる。基板側から光を取り出すボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の場合、基板１は、発光する光のロスを減少する観点から、可視光域における透過率が８０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがさらに好ましい。
【００２２】
基板１上に設けられる陽極２についても特に制限はなく、公知のものが使用できる。例えば、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどがあげられる。中でも、発光層から発生した光の取り出し効率やパターニングの容易性の観点から、透明性が高いＩＴＯあるいはＩＺＯを好ましく使用することができる。また、陽極中には、必要に応じて、例えばアルミニウム、ガリウム、ケイ素、ホウ素、ニオブなどの１種以上のドーパントがドーピングされていてもよい。
【００２３】
陽極２は、透明性の観点から、可視光域における透過率が７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがさらに好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。基板１上に陽極２を形成する方法については特に制限されず、例えば、スパッタ法や熱ＣＶＤ法等により形成することができる。
【００２４】
次に、発光ユニット３について説明する。各発光ユニット３は、従来の１のみの発光ユニットを有する有機ＥＬ素子の構成要素から、陽極と陰極とを除いた残りの構成要素に相当するものである。各発光ユニットは、少なくとも１層の実質的に有機化合物からなる発光層を有する。各発光ユニット３は、少なくとも１層の発光層を有していれば、いかなる積層構造を有してもよく、例えば、発光層の陽極側にホール注入層やホール輸送層等を有し、発光層の陰極側に電子輸送層や電子注入層等を有する構成が採用される。
【００２５】
発光ユニット３を構成する各層の成膜方法については特に制限はなく、一部の有機層は真空蒸着法の他に、例えばスピンコート法などの方法によって形成することができる。また前記のホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などに用いられる物質についても特に制限がなく、公知の任意の物質を適宜用いることができる。さらに、発光層に用いられる有機材料についても、特に制限はなく、公知の任意の物質を使用できる。
【００２６】
各発光ユニットは、陽極側にホール輸送層を有していることが好ましいが、特に、後述する連結層４−１の陰極側に配置される発光ユニット３−２は、アリールアミン化合物を含有するホール輸送層を有していることが好ましい。この場合、アリールアミン化合物がラジカルカチオン化し易いため、ホール発生輸送部４−１−ｃから、発光ユニット３−２の発光層へのホール輸送効率が上昇する。
【００２７】
ホール輸送層に用いられるアリールアミン化合物の例としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４,４’−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、４−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）−シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス(４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）−フェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−［４（ジ−ｐ−トリアミノ）スチリル］スチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’,Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノ−ビフェニルＮ−フェニルスカルバゾール、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ｐ−ターフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（３−アセナフテニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、１，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ナフタレン、４，４’−ビス［Ｎ−（９−アントリン）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（１−アントリル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ｐ−タ−フェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（２−フェナントリル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（８−フルオランテニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（２−ピレニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（２−ペリレニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（１−コロネニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、２，６−ビス［ジ−（１−ナフチル）アミノ］ナフタレン、２，６−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ナフタレン、４，４’−ビス［Ｎ,Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノ］タ−フェニル、４，４’−ビス｛Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］アミノ｝ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ピレニル）−アミノ］ビフェニル、２，６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノ］フルオレン、４，４’−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ピレニル）−アミノ］ビフェニル、２,６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリアミノ］ターフェニル、ビス（Ｎ−１−ナフチル）（Ｎ−２−ナフチル）アミン、４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェ���ル等が挙げられる。その他、有機ＥＬ素子に用いられる公知の物質も用いることができる。
【００２８】
中でもホール輸送層は、アリールアミン化合物として、トリアリールアミン誘導体を含有することが好ましく、下記化学式で表される４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（「α−ＮＰＤ」、または「ＮＰＢ」と称される場合がある）を含有することが特に好ましい。
【００２９】
【化１】
2011010696.tif 000003
【００３０】
次に、陰極５について説明する。陰極５に用いられる材料は、好ましくは仕事関数が小さい金属、またはその合金や金属酸化物等が用いられる。仕事関数が小さい金属として、アルカリ金属ではＬｉ等、アルカリ土類金属ではＭｇ，Ｃａ等が例示される。また希土類金属等からなる金属単体、あるいはこれらの金属とＡｌ，Ｉｎ，Ａｇ等の合金等が用いられうる。また、特開２００１−１０２１７５号公報等に開示されているように、陰極に接する有機層としてアルカリ土類金属イオン、アルカリ金属イオンからなる群から選択される少なくとも１種を含む有機金属錯体化合物を用いることもできる。この場合、陰極として、当該錯体化合物中の金属イオンを真空中で金属に還元し得る金属、例えばＡｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｉ等もしくはこれらの金属を含有する合金を用いることが好ましい。
【００３１】
次に、本発明の特徴である連結層４の構成を説明する。各連結層４は２つの発光ユニットの間に挟まれており、例えば図１において、連結層４−１は発光ユニット３−１と３−２の間に挟まれている。具体的な実施形態において、連結層４は、陽極２側から順に、電子発生輸送部４−１−ａ、中間層４−１−ｂ、およびホール発生輸送部４−１−ｃが積層された構成を有する。本発明の第１の実施形態において、中間層４−１−ｂは、電気絶縁性である非半導体物質を含有する層である。また、本発明の第２の実施形態において、中間層４−１−ｂは、電荷輸送性有機材料を含有する層である。
【００３２】
まず、第１の実施形態における連結層の実施形態について説明する。
電子発生輸送部４−１−ａは、電子輸送性分子が、電気的中性分子からラジカルアニオン状態へと移行する過程を繰りかえし行うことにより、電子発生ならびに陽極２側に隣接する第１の発光ユニット３−１への電子輸送を行う。電子発生輸送部４−１−ａは、アルカリ金属，アルカリ土類金属，希土類金属あるいはこれらの金属の化合物（以下、これらをまとめて「アルカリ金属等」と称する場合がある）のように、電子供与性の金属を含有することが好ましい。アルカリ金属としてはＬｉ等、アルカリ土類金属としてはＭｇ，Ｃａ等、希土類金属としては、Ｅｕ，Ｃｅ等が好適に用いられる。また、これらの金属とＡｌ、Ａｇ、Ｉｎ等との合金も好適に用いられる。中でも、アルカリ金属が好ましく、Ｌｉが特に好ましい。
【００３３】
アルカリ金属等は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）のような無機金属化合物（ただし、金属酸化物を除く）、あるいは（８−キノリノラト）リチウム錯体（Ｌｉｑ）等の有機金属化合物として存在していてもよい。中でも、フッ化リチウムは発光ユニット３−１への拡散が生じ難いため、有機ＥＬ素子の長寿命化に適している。
【００３４】
ＬｉＦは陰極から発光ユニットへの電子注入効率に優れ、有機ＥＬ素子の駆動電圧の低下に有効である。そのため、従来の有機ＥＬ素子において、陰極のバッファー層としてＬｉＦが広く用いられている。にも拘わらず、複数の発光ユニットが積層されたＭＰＥ型素子の連結層としてＬｉＦを用いた例はほとんど報告されていない。これは、陰極と連結層との構成の相違に起因しているものと推定される。
【００３５】
すなわち、連結層の陽極側に配置される電子発生輸送部にＬｉＦが用いられる場合、ＬｉＦは連結層の陰極側に配置されるホール発生輸送部と隣接あるいは近接して配置されることで、電荷発生層として作用する。しかしながら、ＬｉＦを用いた電子発生輸送部４−１−ａと、ホール発生輸送部４−１−ｃとの間の相互作用が強いため、電子発生輸送部４−１−ａで生じた電子、およびホール発生輸送部４−１−ｃで生じたホールが、発光ユニット３−１や発光ユニット３−２に輸送されずに、連結層４−１内に滞留し易くなる。このような相互作用の影響により、素子に電流が流れ難くなるため、所望の輝度を得るには、素子に過剰な電流を流す必要があることから、素子が短寿命となりやすい傾向がある。このような問題を避ける観点から、従来は連結層の電子発生輸送部には、ホール発生輸送部との相互作用が強いＬｉＦは用いられていなかったものと考えられる。
【００３６】
例えば、前述の特許文献７（特開２００６−３５１３９８号公報）においては、電子注入層としてのＬｉ２ＣＯ３等の酸化物含有層とホール発生層としてのアザトリフェニレン誘導体との間にＡｌｑ３等の電荷輸送性材料層を有する連結層が開示されており、当該構成によれば、電子注入層とホール発生層との相互作用による劣化が抑制されるとされている。その一方で、特開２００６−３５１３９８号公報においては、電子注入層としてＬｉＦを用いた場合には、電圧上昇や輝度劣化がみられる旨が記載されている。
【００３７】
これに対して、後述するように、本発明の第１の実施形態では、電子発生輸送部４−１−ａとホール発生輸送部４−１−ｃとの間に中間層４−１−ｂとして、電気絶縁性である非半導体物質を含有する層が配置される。そのため、電子発生輸送部４−１−ａにＬｉＦを用いた場合でも、ホール発生輸送部４−１−ｃとの相互作用が抑制され、ＬｉＦが有する高い電子注入効率が維持されて低駆動電圧化が図られるとともに、素子の寿命が改善される。
【００３８】
また、本発明者らが実際に特開２００６−３５１３９８号公報に開示されているようなＬｉ２ＣＯ３／Ａｌｑ３／アザトリフェニレン誘導体の積層構造からなる連結層を有するＭＰＥ型素子を作製して評価を行ったところ、同一構成の複数の素子間で特性にばらつきがあることがわかった。これは、Ｌｉ２ＣＯ３等の酸化物とアザトリフェニレン誘導体との接続が不安定であることに起因すると推定される。これに対して、中間層４−１−ｂが電気絶縁性の非半導体物質を含有する本発明の第１の実施形態においては、同一構成の素子間での特性のばらつきが小さく、電子発生輸送部４−１−ａとホール発生輸送部４−１−ｃとの間に安定した接続状態が形成され得る。
【００３９】
電子発生輸送部４−１−ａは、アルカリ金属等の単体以外に、例えば、電子輸送材料等の有機化合物との混合層であってもよい。このような混合層は、例えば共蒸着により形成することができる。このような混合層において、有機化合物とアルカリ金属等との比率は、有機化合物に対して、アルカリ金属等が体積比率０．１〜１０の範囲であることが好ましい。アルカリ金属等と混合層を形成する有機化合物としては、例えば電子輸送材料であるトリス（８−ハイドロキシキノリナート）］アルミニウム(III)（Ａｌｑ３）が好適に用いられる。
【００４０】
電子発生輸送部４−１−ａの陰極側には、例えばＡｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｉ等もしくはこれらの金属を含有する合金のように、電子発生輸送部のアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、または希土類金属イオンを真空中で金属に還元しうる熱還元性金属からなる層を有することが好ましい。特開２０００−１８２７７４号公報に記載されているように、熱還元性金属は、真空下での還元反応により金属化合物中の金属を還元、遊離させることが可能であり、電子発生輸送部に対して、「還元反応生成層」として作用する。還元反応生成層を有することで、電子発生輸送部中の金属イオンが効率的に還元され、電子発生輸送部４−１−ａから陽極側発光ユニット３−１への電子注入障壁が小さくなるために、素子の駆動電圧を低下させることができる。また、還元反応生成層は、電子発生輸送部４−１−ａ中の金属イオンの拡散を抑制する効果も有している。還元反応生成層を形成する熱還元性金属としては、Ａｌが特に好適であり、その膜厚は好ましくは５ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以下である。
【００４１】
次に、連結層４における電気絶縁性の非半導体物質を含有する層４−１−ｂについて説明する。層４−１−ｂに用いられる非半導体物質は、電気絶縁性を有し、半導体の性質を示さない物質であれば特に制限はないが、その比抵抗は、好ましくは１．０×１０２Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１．０×１０５Ω・ｃｍ以上である。また、非半導体物質の比誘電率は、４．５以下であることが好ましく、４以下であることがより好ましい。比抵抗が過度に小さい場合や、比誘電率が過度に大きい場合は、電子発生輸送部とホール発生輸送部との間の相互作用を抑制する効果が十分に得られないために、連結層内での電荷の滞留やそれに伴う駆動電圧の上昇に起因して素子が劣化し易くなる傾向がある。
【００４２】
中間層４−１−ｂが、前記のような電気絶縁性（比抵抗）および比誘電率を有する非半導体物質を含有することで、電子発生輸送部４−１−ａとホール発生輸送部４−１−ｃとの相互作用が抑制され、駆動電圧低下や、素子の長寿命化に寄与し得る。また、中間層４−１−ｂが電気絶縁性であるため、マスク蒸着等により、ＩＴＯ等の陽極と中間層とが簡易に絶縁されるとの利点も有する。
【００４３】
一方、前記非半導体物質の比抵抗が過度に高いと、連結層内に電荷が滞留しやすくなる傾向がある。かかる観点から、前記非半導体物質の比抵抗は、１．０×１０９Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、１．０×１０８Ω・ｃｍ以下であることがより好ましい。また、前記非半導体物質の比誘電率が過度に小さいと、真空蒸着によってアモルファスな膜を製膜することが困難となる傾向がある。かかる観点から、前記非半導体物質の比誘電率は、２以上であることが好ましく、２．５以上であることがより好ましい。
【００４４】
比抵抗および誘電率は、電圧印加に対する電流応答から算出することができる。誘電率の測定は、ＩＴＯ電極層（１５０ｎｍ）とＡｌ電極層（１００ｎｍ）との間に所定厚みの対象試料が挟持された測定セルを、電気化学分析装置（例えばＢＡＳ社製のモデル６６０Ｂ）を用いてインピーダンス分光法により解析することができる。まず、Ａ．Ｃ−インピーダンスモードにて、インピーダンスＺの複素平面上の軌跡から等価回路を推定する。次にインピーダンス−電位モードでの、インピーダンス―電位のポテンシャル波形と推定された等価回路から静電容量が求められ、誘電率が決定される。なお、誘電率の値は膜厚に依存する場合があるが、その場合は膜厚１００ｎｍの場合の値を、その物質の誘電率として採用すればよい。
【００４５】
膜厚を容易に制御し得ることから、中間層４−１−ｂは真空蒸着法により製膜されることが好ましく、中間層に用いられる非半導体物質としては、真空蒸着法により製膜し得る化合物が好適に用いられる。このような化合物としては、例えば、ビス(２，２，６，６−テトラメチル−３,５−ヘプタンジオナト)カルシウム（別名：ビス（ジピバロイルメタナト）カルシウム、Ｃａ（ＤＰＭ）２と略する場合がある）、ビス（２，４−ペンタンジオナト）マグネシウム（別名：ビス（アセチルアセトナート）マグネシウム、Ｍｇ（ａｃａｃ）２と略する場合がある）、ビス(２，２，６，６−テトラメチル−３,５−ヘプタンジオナト)マグネシウム（別名：ビス（ジピバロイルメタナト）マグネシウム、Ｍｇ（ＤＰＭ）２と略する場合がある）、２,２,６,６−テトラメチル−３,５−ペプタンジオナトリチリウム（別名：ジピバロイルメタナトリチウム、Ｌｉ（ＤＰＭ）と略する場合がある）、トリス（２,２,６,６−テトラメチル−３,５−ペプタンジオナト）アルミ二ウム（別名：トリス（ジピバロイルメタナト）アルミニウム、Ａｌ（ＤＰＭ）３と略する場合がある）等の有機金属錯体が好適に用いられる。
【００４６】
連結層４における非半導体物質を含有する層４−１−ｂに用いる非半導体物質は、光透過性にも優れ、可視領域での透過率に優れていることが好ましい。また、非半導体物質を含有する層４−１−ｂが、電気絶縁性の非半導体物質からなる単層である場合、その膜厚は、２ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましい。非半導体物質を含有する層の厚みが過度に小さいと、電子発生輸送部４−１−ａとホール発生輸送部４−１−ｃとの間の相互作用が効果的に抑制されず、素子の駆動電圧が上昇する場合がある。逆に非半導体物質を含有する層の厚みが過度に大きいと、電子発生輸送部４−１−ａとホール発生輸送部４−１−ｃとの間でのトンネル確率が大幅に低下するために電荷の移動が生じず、連結層４が電荷発生層として作用しなくなる傾向がある。かかる観点から、層４−１−ｂが、電気絶縁性の非半導体物質からなる単層である場合、その膜厚は８ｎｍ以下であることがより好ましく、３ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００４７】
中間層４−１−ｂは、例えば、電気絶縁性の非半導体物質の単層以外に、電気絶縁性の非半導体物質と、ホール発生輸送材料との混合層であってもよい。ＭＰＥ型素子の駆動電圧を低下させる観点から、このような混合層における電気絶縁性の非半導体物質の含有量は、１０重量％以上であることが好ましく、２５重量％以上であることが好ましい。混合層におけるホール発生輸送材料としては、後述するホール発生輸送部４−１−ｃに用いられるアザトリフェニレン誘導体や、ホール注入能力を有する金属酸化物が好適に用いられる。
【００４８】
中間層４−１−ｂを混合層とすることによって、ＭＰＥ型素子の光学調整の自由度を高めることができる。ＭＰＥ型素子においては、各発光ユニット層からの光取り出し効率が最適化されるように光路長が調整されることが好ましく、例えば、図１の素子において、基板１側から光を取り出す場合は、第１の発光ユニット３−１の発光層から光取り出しまでの光路長に加えて、第２の発光ユニット３−２の発光層から光取り出しまでの光路長も最適化されることが好ましい。陽極２等の厚みを調整することによって第１の発光ユニット３−１の発光層からの光路長を最適化した場合、第２発光ユニット３−２の発光層からの光路長をも最適化するには、中間層４−１−ｂの膜厚を調整する必要が生じる場合がある。一方で、中間層４−１−ｂが電気絶縁性の非半導体物質の単層である場合には、前述のように調整し得る膜厚の範囲は限定され得ることから、光路長が最適化されず、第２の発光ユニット層からの光取り出し効率を犠牲にせざるを得ない場合が生じる。これに対して、中間層４−１−ｂをホール発生輸送材料との混合層とすれば、電気絶縁性の非半導体物質の単層に比して、同様の厚みでもトンネル確率が高くなる。そのため、例えば中間層の厚みが１０ｎｍを超える場合でも、連結層４が電荷発生層としての機能を保持し得ることから、第２の発光ユニットからの光取り出し効率が最適化されるように光路長を調整することが可能となる。中間層４−１−ｂが混合層である場合、その厚みは特に限定されないが、電気絶縁性の非半導体物質の含有量（重量比）と厚みとを掛け合わせた値が２ｎｍ〜１０ｎｍ以下であることが好ましく、２〜８ｎｍであることがより好ましく、２〜３ｎｍであることがさらに好ましい。
【００４９】
また、中間層４−１−ｂが混合層であり、後述するホール発生輸送部４−１−ｃにホール注入能力を有する金属酸化物が用いられる場合には、中間層４−１−ｂは電気絶縁性の非半導体物質と三酸化モリブデンの混合層であることが好ましい。この場合、電気絶縁性の非半導体物質の含有量が１０重量％以上であり、かつ、三酸化モリブデンの含有量が１０重量％以上であることが好ましい。
【００５０】
次に、連結層４におけるホール発生輸送部４−１−ｃについて説明する。ホール発生輸送部は、ホールが発生し、ホールを輸送する機能を有するものであればよい。一実施形態において、ホール発生輸送部は、下記一般式で表されるアザトリフェニレン誘導体を含むことが好ましい。
【００５１】
【化２】
2011010696.tif 000004
（Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して水素、ニトリル、ニトロ、スルホニル、スルホキシド、トリフルオロメチル、エステル、アミド、置換または無置換のアリール、置換または無置換のヘテロアリ―ル、置換または無置換のアルキルからなる群から選択される。また隣接するＲｎ（ｎ＝１〜６）は環状構造を通じて互いに結合していてもよい。）
【００５２】
電子吸引性を有するアザトリフェニレン誘導体が、ホール輸送性を有する材料と積層または混同により接触することで、ホール輸送性を有する電荷材料はラジカルカチオン化され易くなる。そのため、ホール発生輸送部４−１−ｃと隣接する発光ユニット３−２が、ホール輸送層として、前記のアリールアミン化合物のように電子供与性を有する材料を含有する場合、ホール輸送層を構成する電子供与性化合物がラジカルカチオン化され易くなり、連結層４から発光ユニット３−２へのホール輸送性が向上する。
【００５３】
また、別の形態において、ホール発生輸送部４−１−ｃは、ホール注入能力を有する金属酸化物を含有することが好ましい。この場合、ホール発生輸送部４−１−ｃは、ホール注入能力を有する金属酸化物からなる単層であってもよく、アリールアミン系化合物等のホール輸送性材料との混合層であってもよい。
【００５４】
ホール注入能力を有する金属酸化物としては、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５、ＶＯ５）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ４、ＲｕＯ２）、酸化マンガン（ＭｎＯ、ＭｎＯ２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２、ＭｏＯ３）等が挙げられる。特開２００６−２４７９１号公報に記載されているように、三酸化モリブデンのような金属酸化物は、ホール輸送性を有する電荷材料と積層または混同により接触することで、電荷移動錯体を形成し、ホール輸送性を有する電荷材料はラジカルカチオン化される。ここで電荷移動錯体とは、２種類以上の分子からなる分子間化合物のうち、電荷移動相互作用を有するものである。電子供与性分子である三酸化モリブデンからホール輸送材料である電子受容性分子に部分的な電荷移動が起こり、その結果として電荷を帯びた分子同士が軌道相互作用や静電相互作用等の引力によって錯体を形成する。そのため、ホール発生輸送部４−１−ｃと隣接する第２の発光ユニット３−２が、ホール輸送層として、前記のアリールアミン化合物のように電子供与性を有する材料を含有する場合、ホール輸送層を構成する電子供与性化合物がラジカルカチオン化され易くなり、連結層４から第２の発光ユニット３−２へのホール輸送性が向上する。
【００５５】
連結層４における、ホール発生輸送部４−１−ｃは、連結層４の陰極側に隣接する第２の発光ユニット３−２の一部を構成するホール注入層を兼ねても良い。この場合、発光ユニット３−２には、ホール注入層を必ずしも設ける必要はない。
【００５６】
以上のような連結層４−１は、陰極方向にホールを注入し、陽極方向に電子を注入する機能を行う電荷発生層として作用する。本発明の第１の実施形態においては、連結層の中間層４−１−ｂが電気絶縁性の非半導体物質を有するために、電子発生輸送部４−１−ａとして、ＬｉＦのような非酸化物を用いた場合でも、ホール発生輸送部４−１−ｃと相互作用による素子の劣化が抑制され、素子の寿命が改善される。また、ＬｉＦはＬｉ２ＣＯ３のような金属酸化物に比して、有機層への拡散が小さく、さらには、電子注入効率に優れるため、有機ＥＬ素子の駆動電圧の低下に有効である。
【００５７】
次に、中間層４−１−ｂとして、電荷輸送性有機材料を含有する層が用いられる、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態においては、前記第１の実施形態における電気絶縁性である非半導体物質を含有する層に代えて電荷輸送性有機材料を含有する層が用いられることを除いて、その他は、第１の実施形態と同様である。「電荷輸送性有機材料」とは、電気抵抗や熱起電力など電荷をもつ電子や正孔が物質中を移動しうる有機化合物を意味する。
【００５８】
第２の実施形態において、電荷輸送性有機材料を含有する層４−１−ｂは、電荷輸送性有機材料の単層であってもよく、電荷輸送性有機材料と、ホール発生輸送材料との混合層であってもよい。このような混合層として、より具体的には、電荷輸送性有機材料とアザトリフェニレン誘導体との混合層、あるいは電荷輸送性有機材料とホール注入能力を有する金属酸化物との混合層が挙げられる。
【００５９】
素子の電圧上昇を抑制する観点において、このような混合層における電荷輸送性有機材料の含有量は、２０重量％以上であることが好ましく、３０重量％以上であることがより好ましい。
【００６０】
前記の電荷輸送性有機材料の１つである電子輸送性材料としては、バソクプロイン（ＢＣＰ）やトリス（８−ハイドロキシキノリナート）］アルミニウム(ＩＩＩ)（Ａｌｑ３）が挙げられるが、中でも、汎用性の観点からＡｌｑ３が好適に用いられる。一方、前記の電荷輸送性有機材料の１つであるホール輸送性材料としては、例えば、アリールアミン化合物が例示されるが、中でも、汎用性が高い観点から、α−ＮＰＤが好適に用いられる。また、下記化学式で表される４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（ＣＢＰ）のような両極輸送性を有する化合物を用いることもできる。
【００６１】
【化３】
2011010696.tif 000005
【００６２】
「電荷輸送性有機材料を含有する層」の膜厚は、素子の電圧上昇を抑制する観点から、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、さらには５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましい。
【００６３】
以上のように、本発明では、複数の発光ユニットが積層された有機ＥＬ素子において、発光ユニット間に中間層４−１−ｂを有する連結層を用いることで、電子発生輸送部４−１−ａとホール発生輸送部４−１−ｃと相互作用が抑制されるために、初期輝度劣化が小さく、長寿命化の素子を得ることが可能である。特に、電子発生輸送部４−１−ａにフッ化リチウムを用いた場合には、素子の長寿命化に加えて、駆動電圧の低下を図ることができる。
【００６４】
本発明の有機ＥＬ素子は、各発光ユニット３が互いに異なる発光色を有するように構成することで、所望の混色発光を得ることができる。また、例えばシャドーマスクを用いる等の手法により、各画素をＲ，Ｇ，Ｂの３原色に塗り分けることで、カラー表示素子とすることもできる。有機ＥＬ素子はまた自発光デバイスであるため、バックライト等が不要であり、ディスプレイとして超薄型化が可能である。また消費電力も少なく省エネルギーという観点から、ディスプレイ装置のみならず、照明器具にも有効に適用することができる。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明の具体的な実施例およびこれらの実施例に対する比較例の有機ＥＬ素子の作製手順と、これらの評価結果を説明する。【００６６】
[参考例１〜４]
本発明の連結層の動作を確認するために、１つの発光ユニットを有する有機ＥＬ素子の陰極側に、本発明の連結層および比較例の連結層の構成を配置して、電流−電圧測定を行った。以下の参考例１〜４においては、パターニングされた陽極としてのＩＴＯ(膜厚１５０ｎｍ)が形成されたガラス基板上に、２ｍｍ×２ｍｍの発光領域を有するボトム型評価基板を作製した。【００６７】
（参考例１）
陽極ＩＴＯ上に、ホール注入層として、下記の化学式で表されるトリフェニレン誘導体（以下、ＨＡＴ（ＣＮ）６と略す）からなるホール注入化合物を真空蒸着法により１０ｎｍの膜厚（蒸着速度：０．５〜０．８ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。【００６８】
【化４】
2011010696.tif 000006
【００６９】
次いでホール輸送層として、以下の化学式で表される４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと略す）を、真空蒸着法により５０ｎｍの膜厚（蒸着速度：０．８ｎｍ〜１．２ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。【００７０】
【化５】
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【００７１】
次いで、発光層として、下記の化学式で表される［トリス（８−ハイドロキシキノリナート）］アルミニウム(ＩＩＩ)（以下、Ａｌｑ３と略す）を真空蒸着法により６０ｎｍの膜厚（蒸着速度：２．９ｎｍ〜３．１ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。【００７２】
【化６】
2011010696.tif 000008
【００７３】
発光層上に、電子発生輸送部４−１−ａ、中間層４−１−ｂ、およびホール発生輸送部４−１−ｃを順次形成した。まず、電子発生輸送部４−１−ａとして、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で成膜し、ＬｉＦ層との還元反応生成層としてのＡｌを１ｎｍの膜厚で形成した。その上に、非半導体物質を含有する層４−１−ｂとして、下記の化学式で表されるビス(２，２，６，６−テトラメチル−３,５−ヘプタンジオナト)カルシウム（以下、Ｃａ（ＤＰＭ）２と略する）を３ｎｍ（蒸着速度：０．５ｎｍ／ｓｅｃ）の膜厚で形成した。【００７４】
【化７】
2011010696.tif 000009
【００７５】
次に、ホール発生輸送部４−１−ｃとして、ＨＡＴ（ＣＮ）６を１０ｎｍの膜厚で形成し、その上に、陰極として、Ａｌを１５０ｎｍの膜厚で真空蒸着法により形成した。【００７６】
（参考例２）
参考例２においては、参考例１と同様にして表示素子を作成したが、連結層における中間層４−１−ｂとして、Ｃａ（ＤＰＭ）２層を形成する代わりに、下記の化学式で表されるビス（ジピバロイルメタナト）マグネシウム（Ｍｇ（ａｃａｃ）２）を３ｎｍの膜厚で形成した点のみにおいて、参考例１とは異なっていた。【００７７】
【化８】
2011010696.tif 000010
【００７８】
（参考例３）
参考例３においては、参考例１と同様にして表示素子を作成したが、連結層における中間層４−１−ｂとして、Ｃａ（ＤＰＭ）２層を形成する代わりに、ＭｇＦ２を１．５ｎｍの膜厚で形成した点のみにおいて、参考例１とは異なっていた。【００７９】
（参考例４）
参考例４においては、参考例１と同様にして表示素子を作成したが、連結層における中間層４−１−ｂとして、Ｃａ（ＤＰＭ）２層を形成する代わりに、ＡｌＦ３を３ｎｍの膜厚で形成した点のみにおいて、参考例１とは異なっていた。【００８０】
（評価）
参考例１〜４の素子を成膜後、不活性下のグローボックスに基板を移動し、ガラスキャップにＵＶ硬化樹脂を塗布し、基板とキャップを貼り合わせた。この基板を大気中に取り出し、素子に電圧を印加して、電流−電圧の関係について評価を行った。参考例１と参考例２の対比結果を図２に、参考例１と参考例３の対比結果を図３に、参考例１と参考例４の対比結果を図４にそれぞれ示す。各参考例においては、同様の素子が４つ作成され、それぞれの測定結果が同一の図中に示されている。また、参考例１〜４の素子について、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２の場合の電圧および輝度を表１に示す。【００８１】
【表１】
2011010696.tif 000011
【００８２】
図２〜４によれば、中間層としてＣａ（ＤＰＭ）２層が形成された参考例１およびＭｇ（ａｃａｃ）２層が形成された参考例２に比して、中間層として比抵抗が１０１４Ω・ｃｍ以上、比誘電率が５．０であるＭｇＦ２が形成された参考例３では、駆動電圧の上昇がみられた。また、中間層として比抵抗が１０１４Ω・ｃｍ以上、比誘電率が６．０であるＡｌＦ３が形成された参考例４では、駆動電圧が上昇していることに加えて、輝度の低下がみられる。【００８３】
参考例３，４のように、連結層の中間層４−１−ｂとして比抵抗や比誘電率が過度に大きい物質が用いられると、連結層に余分な電圧がかかり、連結層内に電荷が滞留し易い傾向にあることがわかる。また、参考例４で作成された４つの素子は、電流−電圧測定のばらつきが大きく、電子発生輸送部のＬｉＦとホール発生輸送部のＨＡＴ（ＣＮ）６との間の接続状態に問題があるものと考えられる。【００８４】
一方で、参考例１、２の素子は、参考例３、４の素子に比して駆動電圧が小さいことから、電子発生輸送部とホール発生輸送部との間の接合が良好であり、電荷の滞留が少ない連結層を構成していると考えられる。このような電荷の滞留が少ない連結層が、複数の発光ユニット間に挟持された場合は、陽極側に電子を、陰極側にホールを注入する電荷発生層として良好に作用し得る。【００８５】
以下の実施例、参考例および比較例においては、パターニングされた陽極としてのＩＴＯ(膜厚１５０ｎｍ)が形成されたガラス基板上に、２ｍｍ×２ｍｍの発光領域を有するボトム型評価基板を作製した。各実施例においては、図１を用いて説明した積層型のＥＬ素子が作製された。各実施例、参考例、比較例の発光ユニット３−１および連結層４−１の積層構成を表２に示す。【００８６】
【表２】
2011010696.tif 000012
【００８７】
上記表２において、発光ユニット３−２の構成は省略されている。また、表中の／は共蒸着膜であることを表している（蒸着比は省略）。表中の略語は下記のとおりである。
ＨＡＴ：  ＨＡＴ（ＣＮ）６
Ｍｏ：    三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）
ＮＰＤ：  α−ＮＰＤ
Ａｌｑ：  Ａｌｑ３
ＣａＤＰＭ：  Ｃａ（ＤＰＭ）２
ＭｇＤＰＭ：  Ｍｇ（ＤＰＭ）２【００８８】
[第１の実施形態に関する例]
（実施例１）
陽極ＩＴＯ上に、第１の発光ユニットとして、ホール注入層、ホール輸送層、および発光層を順次形成した。まず、ホール注入層としてＨＡＴ（ＣＮ）６を真空蒸着法により１０ｎｍの膜厚（蒸着速度：０．５〜０．８ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。【００８９】
次いでホール輸送層として、α−ＮＰＤを真空蒸着法により５０ｎｍの膜厚（蒸着速度：０．８ｎｍ〜１．２ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。次いで、電子輸送層を兼ねた発光層として、Ａｌｑ３を真空蒸着法により７０ｎｍの膜厚（蒸着速度：２．９ｎｍ〜３．１ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。【００９０】
第１の発光ユニット上に、連結層として、電子発生輸送部４−１−ａ、非半導体物質を含有する層４−１−ｂ、およびホール発生輸送部４−１−ｃを順次形成した。まず、電子発生輸送部４−１−ａとして、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で成膜し、ＬｉＦ層との還元反応生成層としてのＡｌを１ｎｍの膜厚で形成した。その上に、非半導体物質を含有する層４−１−ｂとして、Ｃａ（ＤＰＭ）２を３ｎｍ（蒸着速度：０．５ｎｍ／ｓｅｃ）の膜厚で形成した。【００９１】
次に、ホール発生輸送部４−１−ｃとして、ＨＡＴ（ＣＮ）６を１０ｎｍの膜厚で形成した。【００９２】
連結層上に、ホール輸送層として膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ層、および発光層として膜厚７０ｎｍのＡｌｑ３層からなる第２の発光ユニット３−２を形成した。第２の発光ユニットにおけるホール輸送層および発光層は、第１の発光ユニットの各層と同様の条件により形成した。さらに、第２の発光ユニット上に、陰極５として、ＬｉＦおよびＡｌを、それぞれ１ｎｍ、１５０ｎｍの膜厚で真空蒸着法により順次形成した。【００９３】
（実施例２）
陽極ＩＴＯ上に、実施例１と同様にして、ホール注入層としてのＨＡＴ（ＣＮ）６層、ホール輸送層としてのα−ＮＰＤ層を形成した。その上に発光層としてのＡｌｑ３を５０ｎｍの膜厚で成膜後、さらに電子輸送材料ＥＴＬ−１（芳香族化合物系電子輸送材料）を１０ｎｍの膜厚で成膜して、第１の発光ユニットを形成した。【００９４】
電子発生輸送部４−１−ａとして、下記の化学式で表される（８-キノリノラト）リチウム錯体（以下、Ｌｉｑと略する）を２．５ｎｍの膜厚で成膜し、Ｌｉｑ層との還元反応生成層としてのＡｌを１.５ｎｍの膜厚で形成した。【００９５】
【化９】
2011010696.tif 000013
【００９６】
その上に、実施例１と同様にして、非半導体物質を含有する層４−１−ｂとしてのＣａ（ＤＰＭ）２層、およびホール発生輸送部４−１−ｃとしてのＨＡＴ（ＣＮ）６層を順次製膜して、連結層を形成した。【００９７】
連結層上に、第１の発光ユニットの各層と同様の製膜条件により、ホール輸送層としてのα−ＮＰＤ層、および発光層としてのＡｌｑ３層からなる第２の発光ユニットを製膜した。第２の発光ユニットを形成した。さらに、第２の発光ユニット上に、陰極５として、ＬｉＦおよびＡｌを、それぞれ１ｎｍ、１５０ｎｍの膜厚で真空蒸着法により順次形成した。さらに、第２の発光ユニット上に、陰極５として、ＬｉｑおよびＡｌを、それぞれ２．５ｎｍ、１５０ｎｍの膜厚で真空蒸着法により順次製膜した。【００９８】
（実施例３−１〜実施例３−５）
実施例３においては、実施例２と同様にして表示素子を作成したが、連結層における非半導体物質を含有する層４−１−ｂとして、Ｃａ（ＤＰＭ）２およびＨＡＴ（ＣＮ）６の共蒸着膜を１０ｎｍの膜厚で成膜した点のみにおいて、実施例２とは異なっていた。共蒸着膜におけるＣａ（ＤＰＭ）２とＨＡＴ（ＣＮ）６の合計に対するＣａ（ＤＰＭ）２の量は、実施例３−１が８０重量％、実施例３−２が６７重量％、実施例３−３が５０重量％、実施例３−４が３３重量％、実施例３−５が２０重量％であった。【００９９】
（実施例４）
実施例４においては、実施例２と同様にして表示素子を作成したが、連結層における非半導体物質を含有する層４−１−ｂとして、Ｃａ（ＤＰＭ）２層を形成する代わりに、(２，２，６，６−テトラメチル−３,５−ヘプタンジオナト)マグネシウム（以下、Ｍｇ（ＤＰＭ）２と略す）を３ｎｍの膜厚で形成した。【０１００】
（比較例１）
比較例１においては、実施例１と同様にして表示素子を作成したが、連結層における非半導体物質を含有する層４−１−ｂを製膜しなかった点のみにおいて、実施例１とは異なっていた。【０１０１】
（比較例２）
比較例２においても、比較例１と同様に非半導体物質を含有する層４−１−ｂを有していない表示素子を作成したが、電子発生輸送部４−１−ａおよび陰極に膜厚１ｎｍのＬｉＦを製膜する代わりに、Ａｌｑ３およびＬｉｑを膜厚比率１：３で共蒸着により１０ｎｍの膜厚で成膜した点のみにおいて、比較例１とは異なっていた。【０１０２】
（比較例３）
比較例３においては、実施例２と同様にして表示素子を作成したが、連結層における非半導体物質を含有する層４−１−ｂを製膜しなかった点のみにおいて、実施例２とは異なっていた。【０１０３】
（参考例５）
参考例５においては、実施例１の表示素子の作製手順において、発光ユニット３−１上に、直接陰極５を形成し、スタック構造でない１ユニット構成の素子を作製した。
（参考例６）
参考例６においては、実施例２の表示素子の作製手順において、発光ユニット３−１上に、直接陰極５を形成し、スタック構造でない１ユニット構成の素子を作製した。【０１０４】
各実施例および比較例の素子を成膜後、不活性下のグローボックスに基板を移動し、ガラスキャップにＵＶ硬化樹脂を塗布し、基板とキャップを貼り合わせた。この基板を大気中に取り出し、素子に電圧を印加して輝度計で輝度を測定して、電圧−電流−輝度特性（Ｉ．Ｖ．Ｌ）を評価した。各素子について、電流密度が３０ｍＡ／ｃｍ２の場合の電圧および輝度を表３に示す。【０１０５】
【表３】
2011010696.tif 000014
【０１０６】
実施例１と参考例５との対比結果を図５に、実施例２と参考例６との対比結果を図６に、実施例２と比較例３との対比結果を図７に、実施例３−４と参考例６との対比結果を図１０に、比較例３と参考例６との対比結果を図１１に、実施例４と参考例６との対比結果を図１３にそれぞれ示す。また、実施例３−４と参考例６と比較例３との対比結果を図１２に示す。図５、６、１０のそれぞれにおいて（１）は電圧―電流密度、（２）は発光効率、（３）は電流効率を表す。また、図１１において、（１）は電圧―電流密度、（２）は発光効率を表す。また、実施例３−４、比較例３、および参考例６の電圧―電流密度の対比結果を図１２に示す。【０１０７】
実施例１の素子と、１のみの発光ユニットを有する参考例５の素子とを対比すると、図５（１）に示されるように、両者は同電流密度において、実施例１が参考例５の約２倍の電圧を示しており、図５（２）に示されるように、実施例１では、参考例５の発光効率が維持されていることが分かる。すなわち、実施例１では、参考例５の電力発光効率を損なうことなしに、輝度が約２倍に上昇しており、発光ユニット間の連結層が理想的に機能していることがわかる。また、図６、図１０および図１３から、実施例２、実施例３−４、および実施例４の素子と、参考例６の素子との対比においても、同様の結果がうかがわれる。【０１０８】
一方、図１１および図１２によれば、参考例６と比較例３との対比において、比較例３は高電流密度領域において参考例６の２倍を超える電圧を示している。このことから、中間層４−１−ｂを有していない比較例３では、電力発光効率が損なわれていることがわかる。【０１０９】
図８は、実施例２と実施例３−１、実施例３−４、および実施例３−５の電圧―電流密度の対比結果を表す。また、図９は、実施例２と実施例３−１〜３−５の高電圧領域（１０Ｖ以上）における電圧―電流密度の対比結果を表す。実施例３−４においては、中間層４−１−ｂにおける、非半導体物質であるＣａ（ＤＰＭ）２の含有量が３３重量％であり、中間層の膜厚（１０ｎｍ）と非半導体物質の含有量とを掛け合わせた値が３ｎｍである。この実施例３−４の素子は、中間層の膜厚が３ｎｍであり、Ｃａ（ＤＰＭ）２の単層（含有量１００重量％）である実施例２の素子と同様の電圧−電流特性を有している。このことから、中間層が混合層である場合にも、中間層の厚みと非半導体物質の含有量とを掛け合わせた値を調整することにより、中間層が単層の場合と同様に連結層が電荷発生層として機能し、同様の特性を有する素子が得られることが分かる。また、中間層におけるＣａ（ＤＰＭ）２の含有量が５０重量％である実施例３−３、およびＣａ（ＤＰＭ）２の含有量が２５重量％である実施例３−５においても、実施例３−４と同様の電圧−電流特性を有する素子が得られている。【０１１０】
一方、表３に示すように、Ｃａ（ＤＰＭ）２の含有量が８０重量％である実施例３−１、およびＣａ（ＤＰＭ）２の含有量が６７重量％である実施例３−２においては、実施例２や実施例３−４に比して電圧が上昇しており、中間層４−１−ｂを有していない比較例３と同等の駆動電圧となっている。その一方で、表３に示すように、実施例３−１、および実施例３−２の素子は比較例３の素子よりも発光効率が高い。そのため、同様の輝度で発光させる場合であれば、実施例３−１および実施例３−２の素子は比較例３の素子に比して低駆動電圧化が図られているといえる。【０１１１】
実施例１と比較例１と参考例５の寿命試験結果を図１４に、実施例２と比較例３と参考例６の寿命試験結果を図１５に示す。図１４および図１５の寿命試験結果は、電流密度を７０ｍＡ／ｃｍ２で一定として、各素子の初期（時間０）における輝度を１として規格化した相対輝度の経時変化を表している。この結果から、連結層を有していない比較例１、３は、初期輝度劣化が著しく、また、時間経過劣化も大きいことがわかる。【０１１２】
これに対して、実施例１および実施例２の素子は、それぞれ比較例１および比較例２の素子に比して、寿命が改善されていることがわかる。なお、実施例１，２の素子は参考例５，６の素子に比して素子の劣化が早いが、これは、電流密度を一定として寿命試験を行っているために、実施例１，２では参考例５，６に対して約２倍の電力、すなわち約２倍の輝度で素子を発光させていることに起因するものである。【０１１３】
（実施例５）
実施例５においては、実施例１と同様にして表示素子を作成したが、第１の発光ユニットにおけるホール注入層および連結層におけるホール発生輸送部４−１−ｃとして、ＨＡＴ（ＣＮ）６層を製膜する代わりに、三酸化モリブデン（ＭｏＯ３と）およびα−ＮＰＤを膜厚比率１：９で共蒸着により１０ｎｍの膜厚で成膜した点のみにおいて、実施例１とは異なっていた。【０１１４】
（実施例６）
実施例６においては、実施例５と同様にして表示素子を作成したが、電子発生輸送部４−１−ａおよび陰極に膜厚１ｎｍのＬｉＦを製膜する代わりに、膜厚１ｎｍのＬｉｑを製膜した点のみにおいて、実施例５とは異なっていた。【０１１５】
（実施例７）
実施例７においては、実施例６と同様にして表示素子を作成したが、第１の発光ユニットにおけるホール注入層および連結層におけるホール発生輸送部４−１−ｃとして、ＭｏＯ３とα−ＮＰＤの共蒸着膜を製膜する代わりに、膜厚１０ｎｍのＭｏＯ３の単層（蒸着速度０．３ｎｍ〜０．５ｎｍ／ｓｅｃ）を成膜した点のみにおいて、実施例６とは異なっていた。【０１１６】
（実施例８）
実施例８においては、実施例７と同様にして表示素子を作成したが、連結層における非半導体物質を含有する層４−１−ｂとして、Ｃａ（ＤＰＭ）２およびＭｏＯ３を膜厚比率１：１で共蒸着により２ｎｍの膜厚で成膜した点のみにおいて、実施例７とは異なっていた。【０１１７】
（比較例４）
比較例４においては、実施例５と同様にして表示素子を作成したが、連結層における非半導体物質を含有する層４−１−ｂを製膜しなかった点のみにおいて、実施例５とは異なっていた。【０１１８】
（比較例５）
比較例５においては、実施例６と同様にして表示素子を作成したが、連結層における非半導体物質を含有する層４−１−ｂを製膜しなかった点のみにおいて、実施例６とは異なっていた。【０１１９】
（比較例６）
比較例６においては、実施例７と同様にして表示素子を作成したが、連結層における非半導体物質を含有する層４−１−ｂを製膜しなかった点のみにおいて、実施例７とは異なっていた。【０１２０】
（参考例７）
参考例７においては、実施例５の表示素子の作製手順において、発光ユニット３−１上に、直接陰極５を形成し、スタック構造でない１ユニット構成の素子を作製した。【０１２１】
（参考例８）
参考例８においては、実施例６の表示素子の作製手順において、発光ユニット３−１上に、直接陰極５を形成し、スタック構造でない１ユニット構成の素子を作製した。【０１２２】
各実施例および比較例の素子を成膜後、不活性下のグローボックスに基板を移動し、ガラスキャップにＵＶ硬化樹脂を塗布し、基板とキャップを貼り合わせた。この基板を大気中に取り出し、素子に電圧を印加して、電流−電圧の関係について評価を行った。結果を表４に示す。また、実施例５、比較例４および参考例７の対比結果を図１６に、実施例６、比較例５および参考例８の対比結果を図１７に示す。図１６、１７のそれぞれにおいて（１）は電圧―電流密度、（２）は発光効率を表す。【０１２３】
【表４】
2011010696.tif 000015
【０１２４】
実施例５の素子と、１のみの発光ユニットを有する参考例７の素子とを対比すると、図１６（１）および表４に示されるように、両者は同電流密度において、実施例５が参考例７の約２倍の電圧を示しており、図１６（２）から、実施例５の素子は高い電流効率を有することが分かる。これに対して、比較例４では、参考例７と同電流密度において、２倍を超える電圧を示しており、高輝領域において電流効率が著しく低下していることがわかる。すなわち、実施例５では、参考例７の電力発光効率を損なうことなしに、輝度が約２倍に上昇しており、発光ユニット間の連結層が理想的に機能していることがわかる。【０１２５】
また、実施例６、比較例５、参考例８の対比からも同様の傾向がうかがわれるが、電子発生輸送部４−１−ａとしてＬｉＦを用いた実施例５と比較例４とを対比した場合の方が、電気絶縁性である非半導体物質を含有する層の有無による差が顕著であることがわかる。このことから、連結層の電子発生輸送部にＬｉＦを用いる構成においては、特に、非半導体物質を含有する層４−１−ｂの存在が重要であることがわかる。【０１２６】
[第２の実施形態に関する例]
（実施例９）
陽極ＩＴＯ上に、第１の発光ユニットとして、ホール注入層、ホール輸送層、および発光層を順次形成した。まず、ホール注入層として、ＭｏＯ３を真空蒸着法により１０ｎｍの膜厚（蒸着速度０．３ｎｍ／ｓｅｃ〜０．５ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。  次いでホール輸送層として、α−ＮＰＤを、真空蒸着法により５０ｎｍの膜厚（蒸着速度：０．８ｎｍ〜１．２ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。次いで、電子輸送層を兼ねた発光層として、Ａｌｑ３を真空蒸着法により６０ｎｍの膜厚（蒸着速度：２．９ｎｍ〜３．１ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。【０１２７】
第１の発光ユニット３−１上に、連結層４−１として、電子発生輸送部４−１−ａ、電荷輸送性有機材料を含有する層４−１−ｂ、およびホール発生輸送部４−１−ｃを順次形成した。【０１２８】
まず、電子発生輸送部４−１−ａとして、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で成膜し、ＬｉＦ層との還元反応生成層としてのＡｌを１ｎｍの膜厚で形成した。その上に、電荷輸送性有機材料物質を含有する層４−１−ｂとして、電子輸送性有機材料であるＡｌｑ３を２ｎｍの膜厚（蒸着速度０．５ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。【０１２９】
次に、ホール発生輸送部４−１−ｃとして、ＭｏＯ３を１０ｎｍの膜厚で形成した。【０１３０】
連結層上に、ホール輸送層として膜厚１０ｎｍのＭｏＯ３層、および発光層として膜厚６０ｎｍのＡｌｑ３層からなる第２の発光ユニットを形成した。第２の発光ユニットにおけるホール輸送層および発光層は、第１の発光ユニットの各層と同様の条件により形成した。さらに、第２の発光ユニット上に、陰極５として、ＬｉＦおよびＡｌを、それぞれ１ｎｍ、１５０ｎｍの膜厚で真空蒸着法により順次形成した。【０１３１】
（実施例１０）
実施例１０においては、実施例９と同様にして表示素子を作成したが、連結層における電荷輸送性有機材料物質を含有する層４−１−ｂとして電子輸送性有機材料であるＡｌｑ３を製膜する代わりに、ホール輸送性有機材料であるα−ＮＰＤを２ｎｍの膜厚（蒸着速度：０．５ｎｍ／ｓｅｃ）で成膜した点のみにおいて、実施例９とは異なっていた。【０１３２】
（比較例７）
比較例７においては、実施例９と同様にして表示素子を作成したが、連結層における電荷輸送性有機材料物質を含有する層４−１−ｂを製膜しなかった点のみにおいて、実施例９とは異なっていた。【０１３３】
（比較例８）
比較例８においては、実施例９と同様にして表示素子を作成したが、電子発生輸送部４−１−ａおよび陰極に膜厚１ｎｍのＬｉＦを製膜する代わりに、膜厚１ｎｍのＬｉｑを製膜した点、および中間層４−１−ｂを製膜しなかった点において、実施例９とは異なっていた。【０１３４】
（参考例９）
参考例９においては、実施例９の表示素子の作製手順において、発光ユニット３−１上に、直接陰極５を形成し、スタック構造でない１ユニット構成の素子を作製した。【０１３５】
（参考例１０）
参考例１０においては、比較例８の表示素子の作製手順において、発光ユニット３−１上に、直接陰極５を形成し、スタック構造でない１ユニット構成の素子を作製した。【０１３６】
以上のようにして作製した実施例９，１０、比較例７,８、および参考例９,１０の有機ＥＬ素子を成膜後、不活性下のグローボックスに基板を移動し、ガラスキャップにＵＶ硬化樹脂を塗布し、基板とキャップを貼り合わせた。この基板を大気中に取り出し、素子に電圧を印加して輝度計で輝度を測定して、電圧−電流−輝度特性（Ｉ．Ｖ．Ｌ）を評価した。各素子について、電流密度が３０ｍＡ／ｃｍ２の場合の電圧および輝度を表５に示す。【０１３７】
【表５】
2011010696.tif 000016
【０１３８】
表５からも分かるように、実施例９，１０の素子は、比較例７の有機ＥＬ素子に比して、電流密度が同一の場合には、駆動電圧が低く、複数の発光ユニットを積層した際に生じる余分な電圧が低減されていることがわかる。【０１３９】
実施例９,１０の素子と比較例８およびと参考例１０の寿命試験結果を図１８に示す。図１８の寿命試験結果は、電流密度を７０ｍＡ／ｃｍ２で一定として、各素子の初期（時間０）における輝度を１として規格化した相対輝度の経時変化を表している。この結果から、実施例９，１０の素子は、比較例８の素子に比して素子の寿命が改善しており、１つの発光ユニットのみを有する参考例１０の素子に比しても遜色ないことが分かる。【０１４０】
（実施例１１）
実施例１１においては、実施例２と同様にして表示素子を作成したが、連結層における中間層４−１−ｂとして、α−ＮＰＤとＨＡＴ（ＣＮ）６の共蒸着膜（重量比１：１）を１０ｎｍの膜厚（蒸着速度０．５〜０．８ｎｍ／ｓｅｃ）で成膜した点のみにおいて、実施例２とは異なっていた。【０１４１】
（実施例１２）
実施例１２においては、実施例２と同様にして表示素子を作成したが、連結層における中間層４−１−ｂとして、Ａｌｑ３とＨＡＴ（ＣＮ）６を共蒸着膜（重量比１：２）を膜厚１０ｎｍで成膜した点のみにおいて、実施例２とは異なっていた。【０１４２】
以上のようにして作製した実施例１１，１２有機ＥＬ素子を成膜後、不活性下のグローボックスに基板を移動し、ガラスキャップにＵＶ硬化樹脂を塗布し、基板とキャップを貼り合わせた。この基板を大気中に取り出し、素子に電圧を印加して輝度計で輝度を測定して、電圧−電流−輝度特性（Ｉ．Ｖ．Ｌ）を評価した。実施例１１、１２の各素子について、電流密度が３０ｍＡ／ｃｍ２の場合の電圧および輝度を、比較例１，３における結果とともに表６に示す。【０１４３】
【表６】
2011010696.tif 000017
【０１４４】
表６からも分かるように、中間層４−１−ｂとして前記電荷輸送性有機材料を含有する層が形成された実施例１１，１２の素子は、連結層を有していない比較例１，３の素子に比して、電流密度が同一の場合には、駆動電圧が低く、複数の発光ユニットを積層した際に生じる余分な電圧が低減されていることがわかる。【０１４５】
以上、実施例、比較例および参考例を対比して示したように、連結層の中間層４−１−ｂとして電気絶縁性である非半導体物質を含有する層を備える本発明の第１の実施形態、および中間層４−１−ｂとして電荷輸送性有機材料を含有する層を備える本発明の第２の実施形態のいずれにおいても、連結層が電荷発生層として良好に作用しており、複数の発光ユニットを積層した場合における電圧上昇が抑制され、長寿命化が図られることがわかる。
【符号の説明】
【０１４６】
１      基板
２      陽極
３−１、３−２      発光ユニット
４−１      連結層
４−１−ａ      電子発生輸送部
４−１−ｂ      中間層
４−１−ｃ      ホール発生輸送部
５      陰極
【図１】
2011010696.tif 000022
【図２】
2011010696.tif 000023
【図３】
2011010696.tif 000024
【図４】
2011010696.tif 000025
【図５】
2011010696.tif 000026
【図６】
2011010696.tif 000027
【図７】
2011010696.tif 000028
【図８】
2011010696.tif 000029
【図９】
2011010696.tif 000030
【図１０】
2011010696.tif 000031
【図１１】
2011010696.tif 000032
【図１２】
2011010696.tif 000033
【図１３】
2011010696.tif 000034
【図１４】
2011010696.tif 000035
【図１５】
2011010696.tif 000036
【図１６】
2011010696.tif 000037
【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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2011010696.tif 000041
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